【题】擦干净的靴子为什么会出现闪光的现象?
【解】对很多人来说,擦过的靴子为什么变得闪亮一直是一个谜,因为黑鞋油或者鞋刷本身并不会产生光泽。
在弄明白这个谜团之前,我们必须首先明白,被研磨过的闪光表面和所谓的磨砂毛面两者之间有什么区别。抛光的表面是“光滑”的,而磨砂的表面是“粗糙”的——这是一般人普通的认识。实际上这是错误的:因为绝对的光滑是不存在的,所有物体的表面都多多少少是“粗糙”的。如图所示,就是我们在显微镜下观测到的被抛光的铁片表面。如果人被缩小到1/10 000 000,人也不过灰尘大小,而看似光滑的抛过光铁片的表面就会成为丘陵地带。无论抛光的,还是磨砂的,所有的表面都在不同程度上是凹凸不平的,只不过是凹凸的大小有所不同而已。如果相比射到上面的光的波长来说,它们还要小,光波的微粒反射回来就会是有规律的,即反射光线彼此平行,这样就形成了反射。这样的表面会产生闪光的镜像,我们称之为“抛光”。如果相比射到上面的光波波长来说,凹凸要大于它的话,光线的反射则会是散乱不规则的。分散的反射光不会产生镜面反射,也就没有什么光泽,我们将其称之为“磨砂”。
由此对于某种光来说,我们可以判断得出,什么样的表面是抛光的,什么样的是磨砂的。由此可见,表面凹凸小于波的平均波长0.000 5微米的这个长度的就可以称之为抛光的。对于具有更长波长的红外线来说,这样的表面当然也是抛光的;但是对于波长很小的紫外线来说,就未必是这样了。
我们再来看一下刚才的问题:擦过的靴子为什么会闪光呢?靴子在未擦鞋油前,其表面更加凹凸不平;相比日光的波长来说,这些凹凸通常比它都要大,于是会显得灰暗。皮革表面在被鞋油涂上一层细细的油后,在皮革表面的毛刺之类的东西就会被覆盖住,进而表面看起来会更加平整。粘着在表面的多余的鞋油会被鞋刷的摩擦作用填充到表面凹凸的缝隙里,不但减少了凹凸的面积,更使得它的长度比可见光的波长要小,从而会使无光泽的靴子也变得闪亮起来。
还有一些物品的闪光情况会更加复杂一点,比如说像绸缎一类的一些纺织品的闪光。